Die erste Naturwissenschaft Physik Die erste Naturwissenschaft

Die Physik untersucht Vorgänge in der unbelebten Natur, wobei keine stofflichen Veränderungen vorkommen

Im 16. Jhdt begann die Physik im heutigen Sinn mit Galileo Galilei (1564 –1642)

Im Mittelpunkt stand bei Galilei das Experiment, die „Frage an die Natur“

Isaac Newton (1643-1727) stimmte Experiment und theoretische Erklärungsversuche aufeinander ab. Nach Newton wurde die Einheit für die Kraft benannt.

Diesen Forschern verdankt die heutige Physik ihre bewährte Arbeitsmethode, die in 4 Schritte gegliedert werden kann:

Arbeitsmethode der Naturwissenschaften Beobachtung Theorie (Hypothese) Experiment Auswertung und Berechnung (zur Bestätigung oder Widerlegung der Hypothese) Schon vor ca. 2000 Jahren hat ein Mann genau nach diesem Schema eine große Erkenntnis gewonnen! Er belegte mit einem Experiment, dass die Erde keine Scheibe sein kann, und berechnete zudem den Erdumfang!

Eratosthenes Wer war Eratosthenes? Eratosthenes wurde um 276 v. Chr. in Kyrene (heute Schahhad, Libyen) geboren. Er starb ca. 195 v. Chr. in Alexandria.). Eratosthenes war Schüler des Kallimachos, ein Freund des Archimedes und selbst einer der größten Wissenschaftler seiner Zeit.

Unter anderem beschäftigte sich Eratosthenes mit Geographie, Astronomie und Mathematik. Zudem wird er als Begründer der wissenschaftlichen Geographie angesehen. Er leitete außerdem die berühmte Bibliothek von Alexandria.

Zu 1. Beobachtungen Eratosthenes las in einem Bericht, dass am 21. Juni in Syene (südlich von Alexandria) die Sonne sich zur Mittagszeit in einem tiefen Brunnen spiegelte und ein Stock keinen Schatten warf. Also musste dort die Sonne senkrecht über der Erdoberfläche stehen.

Eine Überprüfung ergab, dass dies zur gleichen Zeit des Jahres in Alexandria keineswegs der Fall war: Eine Säule warf hier einen deutlichen Schatten. Eratosthenes fasste seine Beobachtungen in einer Skizze im Sand zusammen:

Wo lebte Eratosthenes

Skizze des Eratosthenes

Eratosthenes wusste, dass Sonnenstrahlen immer parallel auf die Erde auftreffen. Wieso?

Hypothese Wenn die Erdoberfläche in bestimmter Stärke gekrümmt ist, sind die zwei verschiedenen Winkel trotz parallel einfallendem Licht möglich. Er zeichnete nun die Erdoberfläche gekrümmt Eine fortwährende Krümmung einer Oberfläche in alle Richtungen führt zu einer Kugel!

Hypothese

Zu 3. Experiment E. beauftragte einen Freund die Strecke zwischen Alexandria und Syene abzumessen. >Ergebnis: 5000 Stadien (1 Stadium = 157,5 m) Er bestimmte den Schattenwinkel einer Säule am 21. Juni: >Ergebnis: 1/50 eines Vollkreises (=360° : 50)

zu 4. Auswertung und Berechnung,